2016-2017學年高中生物 6.2 基因工程及其應用課件 新人教版必修2.ppt

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1、一,二,一、基因工程的原理,一,二,二、基因工程的應用及安全性,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,基因工程的操作工具 限制酶與DNA連接酶作用的部位是什么?運載體必須具備哪些條件? 1.EcoR限制酶只能識別GAATTC的序列,并在G和A之間將這段序列切開,產生黏性末端,請寫出切割后產生的黏性末端。,答案：,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,2.下圖表示一段DNA序列,限制酶和DNA連接酶的作用部位是a還是b? 答案：b,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,1.基因工程的基本工具 (1)限制酶 作用與特性:一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定的位點切割DNA分子,也

2、就是說限制酶具有專一性和特異性。 作用結果:一般產生黏性末端(堿基能互補配對)。 (2)DNA連接酶 催化對象:兩個具有相同黏性末端或平末端的DNA片段。 催化位置:脫氧核糖與磷酸之間的缺口。 催化結果:形成重組DNA。,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,(3)運載體 作用:作為運載工具將目的基因轉移到宿主細胞中;利用它在宿主細胞內對目的基因進行大量復制。 需要具備的條件:能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存;具備多個限制酶切點,以便與外源基因連接;具有某些標記基因便于進行篩選。 常見的種類:質粒、噬菌體和動植物病毒等。質粒是一種相對分子質量較小、獨立于擬核或細胞核之外的環(huán)狀DNA分子(一般

3、有100200 kb,kb為千堿基對),存在于許多細菌和酵母菌等生物細胞中。,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,2.DNA連接酶與DNA聚合酶的比較,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,基因工程的操作步驟 基因工程的基本操作流程是怎樣的? 酵母菌的維生素、蛋白質含量高,可用來生產食品和藥品等?？茖W家將大麥細胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,獲得的啤酒酵母菌種可產生LTP1蛋白,并釀出泡沫豐富的啤酒。基本的操作過程如下圖,請回答下列問題。,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,(1)圖中過程分別是:是提取目的基因;是目的基因與運載體結合;是將目的基因導入受體細胞。 (2)本操作中為了

4、將LTP1基因導入啤酒酵母菌細胞內,所用的運載體是質粒。 (3)要使運載體與LTP1基因連接,首先應使用同一種限制酶對二者進行切割。切割完成后,用DNA連接酶將運載體與LTP1基因連接。 (4)有C進入的啤酒酵母菌在分別含有青霉素、四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基上的生長情況是在含青霉素的培養(yǎng)基上能存活,但不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上存活。 (5)除了看啤酒泡沫的豐富程度外,還可以怎樣檢測LTP1基因在啤酒酵母菌中的表達?檢測轉基因啤酒酵母菌能否產生LTP1蛋白。,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,(6)該技術定向改變了酵母菌的性狀,這在可遺傳變異中屬于基因重組。,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提

5、升,基因工程的基本操作步驟,探究點一,探究點二,問題導引,歸納提升,將目的基因導入受體細胞:主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的方法,類型一,類型二,類型一基因工程的操作工具 例1導學號52240072下圖為DNA分子的某一片段,其中分別表示某種酶的作用部位, 則相應的酶依次是(),A.DNA連接酶、限制性核酸內切酶、解旋酶 B.限制性核酸內切酶、解旋酶、DNA連接酶 C.解旋酶、限制性核酸內切酶、DNA連接酶 D.限制性核酸內切酶、DNA連接酶、解旋酶 解析：使氫鍵斷裂的是解旋酶,限制性核酸內切酶將相鄰兩個脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵斷裂;連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。 答案：C,類型一,

6、類型二,類型一,類型二,類型二基因工程的操作步驟及應用 例2基因工程基本操作流程如下圖,請據圖分析回答。,類型一,類型二,(1)圖中A是;在基因工程中,需要在酶的作用下才能完成剪接過程。 (2)圖中遵循堿基互補配對原則的步驟有。(用圖中序號表示) (3)從分子水平分析不同種生物之間的基因拼接能夠成功的主要原因是,也說明了不同生物共用一套。,類型一,類型二,解析：圖中A與目的基因結合形成重組DNA分子,所以A應為運載體;基因工程中的“剪”需要限制酶,“接”需要DNA連接酶;圖中的“拼接”和“擴增”過程需進行堿基互補配對,如果目的基因的獲取方法是人工合成法,也需進行堿基互補配對;不同種生物之間基因

7、拼接成功的原因也就是基因工程的理論基礎,即生物界共用一套遺傳密碼和所有生物的DNA分子的結構基本相同。 答案：(1)運載體限制酶和DNA連接(2)()(3)不同生物的DNA分子基本結構是相同的遺傳密碼,類型一,類型二,類型一,類型二,例3中國農業(yè)科學院的科學家繼成功培育出了抗棉鈴蟲轉基因抗蟲棉后,又成功培育出了抗蟲煙草、抗蟲玉米、抗蟲水稻等多種農作物,下列屬于轉基因抗蟲作物的推廣意義的是() 使危害農作物的害蟲滅絕農藥用量減少環(huán)境污染降低農業(yè)生產成本降低 A.B. C.D. 解析：抗蟲基因產生對害蟲有害的物質,使害蟲食用后死亡,從而減少了農藥的使用量,降低了農業(yè)生產成本,也降低了對環(huán)境的污染。

8、 答案：B,1,2,3,4,5,1.下列關于基因工程的敘述,正確的是() A.基因工程所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體 B.所有限制酶都只能識別同一種按規(guī)定排列的核苷酸序列 C.選用細菌作為重組質粒的受體細胞是因為細菌繁殖快 D.只要目的基因進入了受體細胞就能成功地表達 解析：基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA連接酶。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列。目的基因進入受體細胞不一定能成功表達。 答案：C,1,2,3,4,5,2.對下圖中a、b、c、d代表的結構和物質的描述,正確的是() A.a為質粒RNA B.b為限制性核酸內切酶 C.c為RNA聚合酶 D.d為標記基因 解析：a為質粒

9、DNA,b為限制性核酸內切酶,把質粒切開,c為DNA連接酶,把外源基因和質粒連接到一起,d為目的基因。 答案：B,1,2,3,4,5,3.下列關于DNA連接酶的敘述,正確的是() A.催化有互補配對的黏性末端的DNA片段之間的連接 B.催化不同黏性末端的DNA片段之間的連接 C.催化兩個黏性末端互補堿基間氫鍵的形成 D.在基因工程的操作中,可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶 解析：在DNA重組技術中,DNA連接酶催化兩個具有互補配對的黏性末端的DNA片段連接,DNA連接酶和DNA聚合酶都能催化脫氧核糖與磷酸間的磷酸二酯鍵的形成,但兩者作用的底物不同。 答案：D,1,2,3,4,5,4.要使目的基因與相應的運載體重組,所需的兩種酶是() 限制酶DNA連接酶解旋酶還原酶 A.B. C.D. 答案：A,1,2,3,4,5,5.導學號52240073抗蟲棉在我國棉產區(qū)種植的面積占總種植面積的一半,抗蟲棉的種植,不僅有經濟效益,還有生態(tài)效益,以下敘述正確的是() A.抗蟲棉的培育利用的是DNA重組技術,導入棉花細胞的抗蟲基因是細菌DNA分子中的 B.抗蟲棉也能抗病 C.基因工程利用了基因突變的原理 D.抗蟲棉所用的基因重組技術,不屬于基因重組 解析：抗蟲棉的培育利用了基因工程,基因工程也叫DNA重組技術,目的基因是蘇云金芽孢桿菌DNA分子中的抗蟲基因。 答案：A,